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Was versteht man unter erzwungenen Schwingungen?
Wird ein schwingungsfähiges System (kurz: Schwinger oder Resonator) mit der Eigenfrequenz f0 (z.B. ein Federpendel) durch einen Erreger zu Schwingungen angeregt, so kann man Folgendes beobachten: Der Schwinger schwingt stets mit der Erregerfrequenz f. Man spricht deshalb von einer erzwungenen Schwingung.
Wo sind Schwingungen unerwünscht?
Unerwünschte Resonanz dagegen ist das Mitschwingen von Fundamenten bei Maschinen, von Brücken, von Autoteilen oder Fensterscheiben oder das Mitschwingen von hohen Gebäuden oder Türmen. Tritt dort Resonanz auf, so können die Amplituden der Schwingungen so groß werden, dass Schäden oder gar Zerstörungen auftreten.
Was ändert sich bei der gedämpften Schwingung?
Bei der gedämpften Schwingung ist die Amplitude $A$ über die Zeit nicht mehr konstant, sondern ändert sich aufgrund von Reibung. Ist eine Reibungskraft gegeben, die abhängig von der Geschwindigkeit $v$ ist (z.B. der Luftwiderstand), so nimmt die Amplitude $A(t)$ vom Anfangswert exponentiell ab:
Ist der Schwingungsdämpfer ungedämpft?
Die Schwingung ist harmonisch und ungedämpft. Um die Funktionstüchtigkeit der Schwingungsdämpfer von PKW zu prüfen, regt man das Fahrzeug zu Schwingungen an und zeichnet diese Schwingungen auf. Am Schwingungsverlauf kann der Fachmann erkennen, ob ein Schwingungsdämpfer erneuert werden muss oder ob er noch voll funktionstüchtig ist.
Was ist die Schwingungsgleichung für harmonische Schwingungen?
Die Schwingungsgleichung für harmonische Schwingungen lautet: Nach der Form der Schwingungen kann man zwischen ungedämpften und gedämpften Schwingungen unterscheiden.
Wie verringert sich die Amplitude der Schwingungen?
Aufgrund von Reibungseffekten wird dann ständig mechanische Energie in thermische Energie umgewandelt. Damit verringert sich die Amplitude der Schwingungen. Bei harmonischen mechanischen Schwingungen kann man die Abnahme der Amplitude auch mathematisch erfassen.